184802. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidrogén-fluorid előállítására
1 184 802 lebegtető hőcserélőbe megy, amelybe a 12 pneumatikus szállító vezetéken át visszahűtött szilárd anyagot is viszünk. A szilárd anyagot és a gázt, amely tovább hűl, egy további 13 leválasztóban elválasztjuk egymástól. A HF-tartalmú gáz ezután portalanításra kerül egy 14 elektrofilterben és utána egy (fel nem tüntetett) abszorpciós vagy kondenzáló készülékbe kerül. A 10 leválasztóban elkülönült szilárd anyag a 16 vezetéken át a 17 örvényhűtőbe megy, ahol először négy hűtőkamrán megy át. A szilárdanyag itt hőtartalmának jelentős részét leadja közvetett hőcsere útján egy a szilárd anyaghoz képest ellenáramban folyó oxigéntartalmú gáznak, amely — pormentes gázként — azután a 18 vezeték útján az 1 örvényréteges reaktorba megy fluidizáló gázként. A szilárd anyagok végső hűtését ezután két utánkapcsolt hűtőkamrában végezzük például vízzel. A szilárd anyagot ezután a 19 készülékbe visszük, ahonnan pneumatikusan elszállítjuk. A 17 örvényhűtőt oxigéntartalmú gázzal fluidizáljuk, amely további lényeges hőmennyiséget felvesz a szilárd anyagból és a 20 porleválasztóban való portalanítás után az 1 örvényréteges reaktorba visszavezetjük azt a 21 vezetéken át szekunder gázként. A 22 vezeték a 14 elektrofilterben levált pornak a 17 örvényhűtőbe való visszavezetésére szolgál. Végül még két, a 23 és 24 vezeték van a rendszerbe beépítve, amelyek segítségével a 17 örvényhűtőből, a 12 vezetékből, all lebegtető hőcserélőből, a 13 leválasztóból, a 8 lebegtető hőcserélőből, a 10 leválasztóból és a 16 vezetékből álló körfolyamati rendszerben felgyülemlett szilárd anyagot a cirkuláló örvényrétegből elvezetjük vagy szilárd anyagban való elszegényedés esetén szilárd anyagot vihetünk be, mimellett az elvezetést a 23 vezeték, a bevezetést pedig a 24 vezeték segítségével végezzük . A 25, 26 és 27 hivatkozási számokkal a fluidizáló vagy szállító gázok hozzávezetésére szolgáló vezetékeket jelöljük. 1. példa Feldolgozásra az alumíniumelektrolízisből származó száraz, előzőleg megőrölt bontott kemencefalat használunk, amelynek a rázósűrűsége 1,1 kg/liter és átlagos szemcsemérete 100—200 pm. A bontott kemencefal 26 súly% szenet és 15 súly% fluort (F-ként számítva) tartalmaz. A nagy széntartalom miatt a pirohidrolitikus folyamat önműködően lejátszódik, azaz nem igényel fűtőanyagot. A következőkben a gázokra megadott menynyiségek standard körülményekre vonatkoznak. A bontott kemencefalat 5t/h mennyiségben a 4 vezetéken át 3,1 m3/h mennyiségű 20 °C-os vízzel együtt a 6 vezetéken keresztül az 1 örvényréteges reaktorba viszszük. Egyidejűleg a 18 vezetéken át 3000 m3/h fluidizáló levegőt, amely 300 °C-os, és a 21 vezeték útján 9500 m3/h 400 °C-os szekunder levegőt, amelyeket mindenkor előre felmelegítünk a 17 örvényhűtőben, vezetünk a reaktorba. A választott örvény viszonyok és üzemi paraméterek alapján a szilárd anyag az 1 örvényréteges reaktorból, a 2 leválasztó ciklonból és a 3 visszatápláló vezetékből kialakított cirkulációs rendszerben oly módon kering, hogy az átlagos szuszpenziósűrűség az 1 örvényréteges reaktorban a 21 szekundergázvezeték alatt körülbelül 100 kg/m3 és a 21 szekundergázvezeték felett körülbelül 20 kg/m3 lesz. Annak érdekében,hogy kifogástalan szilárdanyagvisszafolyást érjünk el az 1 örvényréteges reaktorban, a 3 visszatápláló vezetéket 200 m3/h levegővel fluidizáljuk. A hőmérséklet a cirkulációs rendszerben 1100 °C. A bevitt fluortartalmú anyagnak megfelelő 3 t/h leégett mennyiséget 1 órás tartózkodási idő után a 7 vezetéken át elveszünk, és egy elkülönített hűtőbe lehűtünk. A leégett anyag rázósűrűsége 1 kg/liter, a maradék fluortartalom 1 súly% alatt, a széntartalom pedig 0,1 súly% alatt van. Az 1 örvényréteges reaktorból távozó gáz hűtését a saját folyamatból származó szilárd anyaggal végezzük. A 2 leválasztó ciklonból kilépő 1100 °C-os távozó gázt a 8 lebegtető hőcserélőben a 9 vezetéken át odaszállított 280 °C-os 50 t/h mennyiségű szilárd anyaggal 590 °C-ra lehűtjük, miközben a szilárd anyag 590 °C-ra felmelegszik. A 10 leválasztón való átmenet után a szilárd anyag ezt követően a 16 vezetéken keresztül a 17 örvényhűtőbe kerül. A 10 leválasztóból távozó gázt a gázoldali második lebegtető 11 hőcserélőben a 12 vezeték útján pneumatikusan a 17 örvényhűtőből szállított 80 °C-os szilárd anyaggal egyesítjük. A szilárd anyag mennyisége 50 t/h. A gáz és a szilárd anyag ezt követő szétválasztása a 13 leválasztóban történik, ahol 280 °C hőmérsékletű szilárd anyag keletktkezik. A 13 leválasztóban képződő gáz, amelynek a hőmérséklete 280 °C, ezután a 14 elektrofilterbe kerül, ahonnan ezt követően a hidrogénfluorid kinyerésére szolgáló készülékbe jut. A távozó gázmenynyiség 19.500 m3, amelynek az összetétele a következő: 12.8 tffi C02 3.3 tffi 02 4.4 tf?í HF 61,5 m N2 17.8 m h2o A 10 leválasztóból jövő 50 t/h mennyiségű szilárd anyagot, amely a 16 vezetéken át érkezik, a 17 örvényhűtőben lehűtjük. A hűtő négy, levegővel üzemeltetett hőcserélőt, amelyekből a levegőt az 1 örvényréteges reaktorba visszük, és 2 vízzel működtetett kamrát tartalmaz. A 17 örvényhűtőben a fluidizáláshoz 9.500 m3/h, a közvetett hőcseréhez 3.000 m3/h levegő szolgál. A két levegőáramot a 21, illetve 18 vezeték segítségével visszük el. A 17 örvényhűtő 95 m3/h vízmennyiséggel üzemeltetett hűtőkamráiban a hűtővíz felmelegszik 40 °C-ról 90 °C-ra. A szilárd anyag 80 °C-ra hűl le. A szilárd anyagot a 27 vezetéken át bevitt 2.500 m3/h 60 °C-os szállító levegő alkalmazása mellett 500 mbar túlnyomással újból a 11 lebegtető hőcserélőbe visszük. 2. példa Hidrogénfluorid előállításához folypátot alkalmazunk, amelynek az átlagos szemcsemérete 100—200 pm és sűrűsége 1,2 kg/liter. A kaldumfluoridtartalom 95 súly%. Az eltérés az 1. példában leírtaktól az, hogy fűtőanyagot kell alkalmazni. Az 1 örvényréteges reaktorba a 6, 4, illetve 5 vezetéken át a következő anyagokat visszük be : 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
